摘 要：本发明涉及一种利用微波辅助一步提取大麻素的方法，所述方法包括如下步骤：称取预处理后的工业大麻花叶原料加入提取容器，并向提取容器中加入提取油，将提取容器放置于微波提取反应器中，设置预定参数，开启微波提取反应器，保持提取过程中动态搅拌，提取结束后进行料液分离，得到含有目标大麻素成分的提取油。本发明的方法利用微波独特的加热方式，通过橄榄油提取介质使脱羧反应和提取过程同时发生，该方法能够有效地简化提取工艺流程步骤、缩短提取周期，提高大麻素的提取工艺效率。
技术要点
1.一种利用微波辅助一步提取大麻素的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
b)称取预处理后的工业大麻花叶原料加入提取容器，并向提取容器中加入提取油，将提取容器放置于微波提取反应器中，设置预定参数，开启微波提取反应器，保持提取过程中动态搅拌，提取结束后进行料液分离，得到含有目标大麻素成分的提取油。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括步骤a)将工业大麻花叶水洗除杂后晾干，粉碎过筛，在0℃以下避光保存。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述提取油为沸点＞150℃的食用油。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述提取油包括橄榄油、汉麻油、椰子油、花生油、菜籽油、大豆油中的一种。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤b)中所述搅拌的速度为200r/min以上。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤b)中的料液分离，包括如下步骤：
提取完成后，提取混合液冷却至室温，离心分离后过滤，得到含有大麻素目标成分的提取油。
7.如权利要求1至6任一所述的方法，其特征在于，目标大麻素成分为大麻二酚、四氢大麻酚、大麻萜酚。
8.如权利要求1至6任一所述的方法，其特征在于，步骤b)中还包括如下特征：
b1)提取所述的微波功率为100～1000W；
b2)提取温度为65～145℃；
b3)提取时间为10～60min；
b4)工业大麻花叶原料与所述提取油的料液比为1:5～1:30。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤b)中还包括如下特征：
离心分离的转速为2500r/min以上，离心分离的时间为10～15min。
技术领域
本发明涉及植物成分提取技术领域，具体涉及利用微波辅助一步提取大麻素的方法。
背景技术
大麻素是含有C21结构的萜酚类化合物，其中四氢大麻酚(THC)、大麻二酚(CBD)和大麻萜酚(CBG)是大麻素应用的主要活性成分具有重要的药理活性作用。四氢大麻酚具有催眠和镇静、缓解疼痛、食欲刺激、抗恶心和呕吐等作用。大麻二酚具有抗炎、抗惊厥、抗焦虑和抗抑郁、抗氧化和神经保护等作用。大麻萜酚具有抗炎、抗菌、抗氧化、疼痛缓解等作用。GW制药公司研发的Sativex(THC/CBD，口腔黏膜喷雾剂)和Epidiolex(CBD液态制剂)药物，用于治疗多发性硬化症和儿童发作性癫痫治疗效果明显已获得FDA批准合法销售。近年来以大麻二酚为代表的大麻素成分在制药、化妆品、营养和食品工业领域获得了国内外研究机构极大的关注，已成为重要的天然活性成分资源。
大麻素成分主要以羧基化分子形式存在于新鲜植物体中，由于这些羧基化分子不能穿过血脑屏障药理活性作用极弱，需要脱羧反应过程转化成中性大麻素才能加以利用，因此，脱羧工艺是大麻素提取和利用的必要工艺步骤。
大麻素可以直接以大麻素酸的分子形式进行提取，也可以经过原料预处理(脱羧转化)后进行提取，依据工艺或设备要求选择合适的提取方法。然而，无论选择哪种提取方法都需要进行脱羧反应步骤，都需要专业的脱羧设备。现有的大麻素提取工艺通常是将脱羧和提取分开进行，操作步骤复杂，生产周期长。
因此，有必要开发一种将提取和脱羧反应同时进行的大麻素提取方法，改进大麻素提取工艺，拓展大麻素活性成分的应用领域范围。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种利用微波辅助一步提取大麻素的方法，所述方法包括如下步骤：
b)称取预处理后的工业大麻花叶原料加入提取容器，并向提取容器中加入提取油，将提取容器放置于微波提取反应器中，设置预定参数，开启微波提取反应器，保持提取过程中动态搅拌，提取结束后进行料液分离，得到含有目标大麻素成分的提取油。
进一步地，还包括步骤a)将工业大麻花叶水洗除杂后晾干，粉碎过筛，在0℃以下避光保存。
进一步地，所述提取油为沸点＞150℃的食用油。
进一步地，所述提取油包括橄榄油、汉麻油、椰子油、花生油、菜籽油、大豆油中的一种。
进一步地，步骤b)中所述搅拌的速度为200r/min以上。
进一步地，步骤b)中的料液分离，包括如下步骤：
提取完成后，提取混合液冷却至室温，离心分离后过滤，得到含有大麻素目标成分的提取油。
进一步地，目标大麻素成分为大麻二酚、四氢大麻酚、大麻萜酚。
进一步地，步骤b)中还包括如下特征：
b1)提取所述的微波功率为100～1000W；
b2)提取温度为65～145℃；
b3)提取时间为10～60min；
b4)工业大麻花叶原料与所述提取油的料液比为1:5～1:30。
进一步地，步骤b)中还包括如下特征：
离心分离的转速为2500r/min以上，离心分离的时间为10～15min。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
利用微波独特的加热方式，通过食用油提取介质使脱羧和提取过程同时发生，该方法能够有效的简化提取工艺流程步骤、缩短生产周期，提升大麻素成分的提取工艺效率以及满足大麻二酚、四氢大麻酚、大麻萜酚等大麻素的多元化应用需求。
附图说明
图1为实施例1所得原料与产品的液相色谱对比分析图。
具体实施方式
除非另有说明、从上下文暗示或属于现有技术的惯例，否则本申请中所有的份数和百分比都基于重量，且所用的测试和表征方法都是与本申请的提交日期同步的。在适用的情况下，本申请中涉及的任何专利、专利申请或公开的内容全部结合于此作为参考，且其等价的同族专利也引入作为参考，特别这些文献所披露的关于本领域中的合成技术、产物和加工设计、聚合物、共聚单体、引发剂或催化剂等的定义。如果现有技术中披露的具体术语的定义与本申请中提供的任何定义不一致，则以本申请中提供的术语定义为准。
本申请中的数字范围是近似值，因此除非另有说明，否则其可包括范围以外的数值。数值范围包括以1个单位增加的从下限值到上限值的所有数值，条件是在任意较低值与任意较高值之间存在至少2个单位的间隔。例如，如果记载组分、物理或其它性质(如分子量等)是100至1000，意味着明确列举了所有的单个数值，例如100,101,102等，以及所有的子范围，例如100到166 ,155到170 ,198到200等。对于包含小于1的数值或者包含大于1的分数(例如1.1 ,1.5等)的范围，则适当地将1个单位看作0.0001 ,0.001 ,0.01或者0.1。对于包含小于10(例如1到5)的个位数的范围，通常将1个单位看作0.1。这些仅仅是想要表达的内容的具体示例，并且所列举的最低值与最高值之间的数值的所有可能的组合都被认为清楚记载在本申请中。还应指出，本文中的术语“第一”、“第二”等不限定先后顺序，只是为了区分不同结构的物质。
关于化学化合物使用时，除非明确地说明，否则单数包括所有的异构形式，反之亦然(例如，“己烷”单独地或共同地包括己烷的全部异构体)。另外，除非明确地说明，否则用“一个”，“一种”或“该”形容的名词也包括其复数形式。
术语“包含”，“包括”，“具有”以及它们的派生词不排除任何其它的组分、步骤或过程的存在，且与这些其它的组分、步骤或过程是否在本申请中披露无关。为消除任何疑问，除非明确说明，否则本申请中所有使用术语“包含”，
“包括”，或“具有”的组合物可以包含任何附加的添加剂、辅料或化合物。相反，除了对操作性能所必要的那些，术语“基本上由……组成”将任何其他组分、步骤或过程排除在任何该术语下文叙述的范围之外。术语“由……组成”不包括未具体描述或列出的任何组分、步骤或过程。除非明确说明，否则术语“或”指
列出的单独成员或其任何组合。
实施例
下面将对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
下面对本方法依据的原理进行解释：
橄榄油是一种营养丰富的天然食用油，含有多种不饱和脂肪酸和蛋白质，利用大麻素成分的亲脂性使橄榄油中富含大麻素活性成分有助于其整体有益作用的提升。微波辐射技术通过偶极子旋转和离子传导方式里外同时加热，提升加热体系的热传质过程，因此可迅速达到预设温度。大麻素酸极性端偶极子受微波影响更容易发生转向极化和界面极化，使脱羧反应具有选择性定位进而加快脱羧反应速度。橄榄油沸点大于乙醇、甲醇等大麻素提取常用有机溶剂沸点，而大麻素脱羧温度低于橄榄油的沸点和烟点，具备脱羧反应所需的温度条件，其他沸点＞150℃的食用油同样可以用于提取大麻素，如橄榄油、汉麻油、椰子油、花生油、菜籽油、大豆油等。大麻素酸发生脱羧反应后随即橄榄油将中性大麻素成分提取，提取过程保持动态搅拌方式，有利于提升传热效率和溶质接触面积，提高大麻素的提取工艺效率。
实施例1
1、工业大麻花叶预处理：工业大麻花叶水洗除杂后在自然的条件下晾干(含水量＜10％)，粉碎过60目筛，避光低温(0℃以下)包装待用。大麻二酚酸为主要成分的原料中大麻二酚酸含量为2.58％、大麻二酚含量为0.09％、THC含量0.03％、THCA含量0.206％。大麻萜酚酸为主要成分原料中大麻萜酚酸含量为4.48％、大麻萜酚含量为0.01％，原料应避光低温(0℃以下)保存，避免大麻素成分降解。
预处理后的大麻二酚酸为主要成分的原料用于提取大麻二酚和四氢大麻酚，预处理后的大麻萜酚酸为主要成分原料用于提取大麻萜酚。
2、大麻素酸脱羧和提取同时进行工艺条件：称取已预处理好的工业大麻花叶原料7.5g、150mL食品级橄榄油加入250mL三口烧瓶中，将三口烧瓶放入微波提取反应器，插入温控探头，放入搅拌子，连接冷凝管避免内部压力过大，密封剩余瓶口后关闭箱门，接通电源，开启磁力搅拌，设置参数：微波功率800W，提取温度130℃，提取时间30min，磁力搅拌速度200r/min以上。
3、收集橄榄油提取液：提取完成后冷却至室温，提取液过滤除去大量原料残渣，再经过离心分离(2500r/min以上)10min以上时间以除去微量原料残渣，收集提取液。通过离心分离步骤能够充分除去原料微量残渣，提高橄榄油提取液品质，有利于提取油后续应用开发。
4、大麻素含量分析：高效液相色谱条件：色谱柱：C18(150mm×4 .6mm ,3μm)；流动相：乙腈:水(75:25)；流速：0.7mL·min-1；检测波长：230nm；柱温：30℃；进样量：10μL，检测时间25min，在此色谱条件下大麻二酚、大麻二酚酸、四氢大麻酚酸、四氢大麻酚、大麻萜酚和大麻萜酚酸的分离度与拖尾因子均符合含量测定要求，按照外标法定量要求进行定量分析，每个样品测试3次，RSD＜10％。
5、提取率分析方法：采用橄榄油中大麻素/酸含量与原料/残渣中对比分析，通过理论计算数据和实验结果比较，准确地计算大麻素酸的脱羧转化率和大麻素的提取率，进而优化和评价提取工艺条件。
6、定性分析：采用高效液相色谱(HPLC，标准品比对)对橄榄油提取液中大麻素成分进行定性分析，图1所示为原料、橄榄油和提取后橄榄油液相色谱对比分析，通过定性定量分析可以确定采用本发明方法能够将原料中的大麻素酸高效脱羧转化并充分提取。
下面列出了可能的提取参数，后续通过实验在这些参数中选择合理的提取参数：
微波功率可以选择100W、200W、300W、400W、500W、600W、700W、800W、900W、1000W；
提取温度可以是65℃、75℃、85℃、95℃、105℃、115℃、125℃、135℃、145℃；
提取时间可以选择10min、15min、20min、25min、30min、35min、40min、45min、50min、55min、60min、65min、70min、75min、80min、85min、90min、95min、100min、105min、110min、115min、120min。
料液比(g/mL)可以是1:5、1:10、1:15、1:20、1:25、1:30。
通过实验研究表明，微波功率800W时1min以内就可达到设定温度，100-200W微波功率很难达到85℃以上温度条件，600 800W到达加热所需时间差别很小。料液比1:20，保持磁力搅拌200r/min以上促进溶液与溶质充分接触。
为了探索最佳的提取条件，进行了单因素实验，以微波功率700W、提取时间40min、料液比(mL/g)1:20、提取温度125℃为基础条件考察微波功率(300W、400W、500W、600W、700W、800W、900W、1000W)；提取时间(10min、20min、30min、40min、50min、60min)；料液比(1:5、1:10、1:15、1:20、1:25、1:30)；提取温度(65℃、75℃、85℃、95℃、105℃、115℃、125℃、135℃、145℃)对大麻素酸脱羧转化以及大麻素提取效率的影响。
1、提取时间40min、料液比(mL/g)1:20、提取温度125℃的固定条件下，研究微波功率变化的影响，如表1所示。
表1不同微波功率条件下大麻素酸脱羧转化率和橄榄油中大麻素含量
2、微波功率700W、料液比(mL/g)1:20、提取温度125℃的固定条件下，研究提取时间变化的影响，如表2所示。
表2不同提取时间条件下大麻素酸脱羧转化率和橄榄油中大麻素含量
3、在微波功率700W、提取时间40min、提取温度125℃的固定条件下，研究料液比变化的影响，如表3所示。
表3不同料液比条件下大麻素酸脱羧转化率和橄榄油中大麻素含量
4、微波功率700W、提取时间40min、料液比(mL/g)1:20的固定条件下，研究提取温度变化的影响，如表4所示。
表4不同提取温度条件下大麻素酸脱羧转化率和橄榄油中大麻素含量
在单因素实验基础上设计响应面实验优化实验条件。
通过响应面分析得出最佳条件：微波功率793.39W，提取时间30.64分钟，料液比1:20.68，提取温度129.23℃，理论计算橄榄油中大麻二酚含量为0.1562％、四氢大麻酚含量为0.0121％、大麻萜酚含量为0.2653％。基于设备因素和实际操作考虑，最佳提取条件为微波功率800W，提取时间30min、提取温度130℃、料液比1:20。按照上述修改后的工艺条件进行提取实验，三组实验平均值大麻二酚含量为0.1553％、四氢大麻酚含量为0.0128％、大麻萜酚为0.2657％，预测值与实验结果一致。该条件下大麻二酚酸、四氢大麻酚酸、大麻萜酚酸的脱羧转化率均在97％以上、提取率均能达到95％以上。
采用本发明方法制备的橄榄油提取液中大麻二酚含量为0.15-0 .16％、四氢大麻酚含量为0.012-0.013％、大麻萜酚含量为0.26-0.28％。
工业大麻花叶中其它大麻素成分，在本发明的条件下同样具有优异的提取效率，其它油性介质如汉麻油、椰子油、花生油、菜籽油、大豆油等食用油同样具有优异的提取效果。
上述对实施例的描述是为了便于本技术领域的普通技术人员能理解和应用本申请。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其它实施例中而不必付出创造性的劳动。因此，本申请不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本申请披露的内容，在不脱离本申请范围和精神的情况下做出的改进和修改都在本申请的范围之内。
文章摘自国家发明专利，一种利用微波辅助一步提取大麻素的方法，发明人：姜延喆，高宝昌，张啸，张宏伟，李纯思，田媛，石雨，张治国，张婧如；申请号：202410373051.2；申请日：2024.03.29
